Ochrona radiologiczna Paweł Wierciński, grupa 4b
Reakcja organizmu na promieniowanie jest uwarunkowana przede wszystkim :
- przenikliwością promieniowania ( promieniowanie X i gamma ma dużą przenikliwość,tym większą im twardsze jest promieniowanie, tzn. im krótsza jest fala to większa jest energia kwantów); promienia alfa i beta wobec mniejszej przenikliwości stanowią poważne zagrożenie jeżeli dostaną się do wnętrza ustroju
- wielkość dawki (ilość energii promieniowania jonizującego zaabsorbowanej przez materiał poddany ekspozycji)
- natężenie dawki (wielkość dawki zaabsorbowanej w jednostce czasu); zależy od niej szybkość wystąpienia jak i nasilenie prawie wszystkich efektów biologicznych
- obszar ciała narażony na promieniowanie jest decydującym czynnikiem rozwoju uszkodzeń popromiennych, jak również ich zajściu; prócz rozległości obszaru napromieniowania istotne znaczenie ma okolica ciała narażona na napromieniowanie (najwrażliwsza jest okolica brzucha )
- wpływ wieku na promieniowrażliwość wiąże się z reagowaniem na promieniowanie komórek, które szczególnie wrażliwe są w okresie przygotowawczym do podziału i pierwszej fazie podziału jądra; w związku z tym promienioczułość nowonarodzonych jest bardzo wysoka, następnie obniżą się w miarę wzrostu osiągając minimum u dorosłych osobników, a następnie obniża się w mairę starzenia się
- płeć (osobniki męskie są bardziej promieniowrażliwi niż osobniki żeńskie; kastracja samców zmniejsza nieco ich wrażliwość, natomiast kastracja samic wrażliwość zwiększa; u samic stwierdzono wahania wrażliwości wraz ze zmianami cyklu hormonalnego-najmniejsza wrażliwość podczas rui )
- wrażliwośc osobnicza i gatunkowa ( najmniej wrażliwe są organizmy jednokomórkowe, w miarę rozwoju organizmu wrażliwość na ogół wzrasta )
- temperatura - ciepło wzmaga działanie promieniowania , natomiast wpływ zimna u zimnokrwistych daje efekty ochronne a u ciepłokrwistych zwiększa wrażliwość
- równowaga hormonalna – ACTH i insulina mają wpływ niekorzystny na przebieg ostrych uszkodzeń popromiennych
- nawodnienie i utlenienie – im większe nawodnienie tym większa wrażliwość, podobnie jeżeli chodzi o tlen
Wpływ promieniowania na organizm uzależniony jest przede wszystkim od pochłoniętej dawki.W przypadku preparatów radioaktywnych wprowadzonych do ustroju działanie promieniowania stopniowo zanika wraz z upływem czasu.Niszczące działanie promieniowania jonizującego wykorzystuje się do różnych celów, np. do leczenia nowotworów.Szczególna role odgrywają genetyczne skutki napromieniowania, które wywołuje mutacje we wszystkich organizmach żywych. Napromieniowanie komórek rozrodczych i wywołanie w nich mutacje są przekazywane komórą potomnym.Mutacje komórek somatycznych trwają jedynie przez okres życia organizmu.
Wpływ promieniowania na żywe organizmy tłumaczy się za pomoca 2 teorii:
- teoria tarczowa lub teoria działania bezpośredniego
- teoria działania pośredniego
Organizmy ludzi i zwierząt nie posiadają specyficznych receptorów lub analizatorów promieniowania jonizującego, co poważnie utudnia rozpoznawanie skutków jago działania.Skutki te są następstwem występujących w organiźmie zmian pierwotnych i wtórnych.Pierwotne zmainy rozwijają się w wyniku bezpośredniego pochłaniania energii przez komórki i tkanki, a wtórne są wynikiem dalszych zmian w tkankach, narządach i całym organiźmie.Biologiczne skutki promieniowania jonizującego mażna podzielić na determistyczne (niestochastyczne) i stochastyczne.
Skutki determistyczne wynikają z inaktywacji komórek składających się na tkanki.Jeśli dawka jest dostatecznie wysoka straty komórek są dostatecznie duże by zahamować funkcję tkanki.Prawdopodobieństwo wystąpienia takiego uszkodzenia występuje powyżej pewnego poziomu dawki (progu skutku klinicznego) i zwiększa się wraz z dawką. Progi owych skutków często występują na poziomie dawek rzędu kilku Gy lub mocy dawek rzędu ułamków Gy na rok.
W wyniku działania odpowiednio dużej dawki promieniowania jonizującego rozwija się zespół objawów chorobowych zwanych chorobą popromienną.Choroba ta, w zależności od dawki napromieniowania i jej mocy a także czasu i krotności napromieniowania, może przebiegać ostro lub przewlekle.
Występuje w jednorazowym lub dwukrotnym napromieniowaniu całego organizmu dużymi dawkami w stosunkowo krótkim czasie .Wyróżnia się 4 stopnie tej choroby:
- lekki stopień – choroba trwa 4-5 tygodni i przebiega na ogół bez widocznych objawów klinicznych; jedynie u niektórych zwierząt obserwuje się nieznaczną, szybką apatię, częściowy brak apetytu i okresowe krótkotrwałe biegunki; we krwi nieznaczna limfopenia i leukopenia; upośledzeniu ulegają właściwości obronne organizmu
- średni stopień – ma skrócony okres reakcji pierwotnej, a następnie trwającym do 10 dni i dłużęj okresem utajenia choroby:od 25 dnia rozwija się umiarkowana limfopenia i leukopenia (25-50%); w okresie pełnego rozwoju choroby zwierzę traci apetyt, ciepłota nieznacznie wzrasta,niekiedy pojawiają się biegunki z domieszką krwi, u niektórych występuje niaznaczna depilacja; widoczne błony śluzowe bledną i niekiedy obserwuje się krwawe wylewy; wybroczyny na skórze występuja u 10-15 % zwierząt po 4-6 tygodniach i mają charakter prosówkowy; okres trwania choroby 8-10 tygodni
- ciężki stopień – zmiany bezpośrednio po napromieniowaniu lub w ciągu kilku godzin, a rozwijająca się reakcja pierwotna trwa do drugiego dnia; następnie rozpoczyna się okres utajenia choroby utrzymujący się 7 dni; po około 10-12 dniach zaczyna się pełny rozwój choroby z klasycznym zespołem krwotocznym, zaburzeniami jelitowymi i zmianami w obrazie krwi; w tym czasie ginie większość zwierząt; zdrowienie następuje niekiedy z nawrotami choroby i trwa wiele miesięcy
- bardzo ciężki stopień - szybki przebieg z oznakami porażenia OUN; objawy kliniczne bezpośrednio po napromieniowaniu i szybko nasilają się, okres utajenia choroby trwa do 3 dni; po krótkotrwałym okresie pobudzenia następuje apatia i adynamia z drażnieniem całego ciała i skurczami kończyn; zwierzęta nie przyjmują pokarmu, wymioty i biegunka mają gwałtowny przebieg; szybko rozwijają się gwałtowne zmiany we krwi i następuje znaczne osłabienie pracy serca; zespół krwotoczny nie występuje, gdyż zwierzę ginie w ciągu 3-5 dni pośród objawów niewydolności krążenia
Zmiany występujące w chorobie popromiennej wskazują na jej przebieg fazowy, w czasie którego wyróżnia się 4 okresy:
- okres reakcjii początkowej
- okres utajenia choroby
- okres pełnego rozwoju choroby
- okres zejścia choroby
Przebieg choroby popromiennej jest następujący. Już po kilku godzinach od napromieniowania następuje bezpośrednia reakcja organizmu. Pojawiają się bóle głowy, uczucie osłabienia, nudności, biegunka, wymioty, stan podgorączkowy i podniecenie psychiczne. Nasilenie tych objawów zależy od dawki i czasu promieniowania. Następnie choroba wchodzi w okres utajony, objawy ustępują. Czas trwania tej fazy jest odwrotnie proporcjonalny do pochłoniętej dawki i czasu napromieniowania. Im dawka jest większa tym okres jest krótszy (trwa od kilku dni do kilku tygodni).
Okres pełnego rozwoju choroby popromiennej rozpoczyna się ponownym pojawieniem się objawów występujących wcześniej. Ściany naczyń krwionośnych i jelit są nieszczelne, w wyniku czego powstają zmiany elektrolitowe oraz skaza krwotoczna. Następuje uszkodzenie szpiku kostnego i zmiany w krzepnięciu krwi. Wypadają również włosy. Rozwija się zakażenie ogólne, biegunka, wysoka gorączka, która może stać się przyczyną śmierci. Jeżeli organizm przeżyje ten okres choroby, następuje powolne zdrowienie. Biegunka ustępuje, a temperatura wraca do normy. Jest to jednak okres bardzo długi. Mogą później wystąpić objawy białaczki , nowotwory złośliwe skóry, kości i innych narządów, dochodzi do wczesnego starzenia się organizmu.
Innym uszkodzeniem jest ostre popromienne porażenie skóry spowodowane bezpośrednim działaniem pyłów promieniotwórczych na skórę lub napromieniowaniem z bliskiej odległości. Następuje wówczas zaczerwienienie skóry, okresowo zanikające i przechodzące w bolesne stwardnienie z obrzękiem. Po kilku dniach powstają pęcherze, a następnie trudno gojące się owrzodzenie.
Przewlekła choroba popromienna
Może występować w wyniku długotrwałego działania niewielkich dawek zewnętrznego promieniowania gamma lub zdeponowanych w narządach i tkankach radionuklidów.Charakteryzuje się zaburzeniami przemiany materii, porażeniem układu nerwowego i krwiotwórczego, zaburzeniami czynnościowymi gruczołów dokrewnych i przewodu pokarmowego.W mniejszym stopniu ulegają porażeniuinne układy i narządy.
Przewlekła postać może przebiegać w zależności od czasu trwania promieniowania jonizującego i wielkości dawki w 3 postaciach:
- postać lekka charakteryzuje się głównie słabo zaznaczonymi zmianami we krwi obwodowej i odwracalnymi zaburzeniami czynnościowymi układu sercowo-naczyniowego i pokarmowego; liczba krwinek jest bądź w dolnej granicy normy, bądź spada do dolnych granic normy; liczba erytrocytów waha się nieznacznie; występuje labilność tętna i ciśnienia krwi
- postać średnia charakteryzuje się bardziej wyrażonym upośledzeniem funkcji narządów krwiotwórczych, rozwojem i występowaniem zmian krwotocznych; maleje liczba neutrofilii i limfocytów; rozwija się trombopenia i umiarkowana erytropenia; zmniejsza się ciśnienie tętnicze, występują objawy uszkodzeń mięśnia sercowego; występują wybroczyny na skórze i wylewy krwawe na błonach śluzowych; nasilają się zaburzenia przewodu pokarmowego, występują biegunki i wychudzenia; tą formę choroby mogą komplikować różne choroby zakaźne
- postać ciężka charakteryzuje się nieodwracalnymi zmianami w organiźmie,progresywnie pogarsza się stan ogólny i tracone są zdolności regeneracyjne tkanek; liczba leukocytów i trombocytów sukcesywnie spada i rozwija się anemia; przed śmiercią spadek jest o 70-80%; ogólny stan zdrowia ulega szybkiemu pogorszeniu się , spada ciśnienie tętnicze, oddech staje się powierzchowny; choroba ma często przebieg falowy, kliniczne objawy znikają, a następnie pojawiają się; występuje biegunka, zwierzęta chudną; na skórze i błonach śluzowych występują krwawe wylewy, wypadanie włosów, znaczne osłabienie odporności organizmu, możę rozwijać się zakażenie, które prowadzi do szybkiej śmierci
Skutki stochastyczne promieniowania jonizującego
Charakteryzują się zmianami związanymi z dawką promieniowania w sposób bezprogowy, do których zalicza się m.in. mutacje, nowotwory itp.
Napromieniowanie gonad zwiększa częstotliwość mutacji dziedzicznych, przy czym wzrost ten jest mniej więcej proporcjonalny do całkowitej, skumulowanej dawki promieniowania.Mutacje wywołane przez promieniowanie nie różnią sięę swymi cechami od mutacji występujących samoistnie. Są one często niewielkie i recesywne ale odznaczają się większą szkodliwością i nagromadzeniem się w następnych pokoleniach.Eliminacja ich następuje w momencie niezdolności do odtwarzania ich nośnika.Mogą one występować u wszystkich przedstawicieli świata zwierzęcego i roślinnego.
Mutacje, które są zmianami dziedzicznymi zachodzącymi w żywym organiżmie dzieli się na 3 podstawowe kategorie:
- mutacje chromosomowe czyli strukturalne
- mutacje genowe czyli liczbowe
- mutacje genowe czyli punktowe
Nowotwory mogą być wywpłane jednorazowym napromieniowaniem całego ciała dawką znacznej mocy, lub długotrwałym działaniem małych dawek. Mogą też być wywołane przez miejscowe napromienienie, emitowane przez odłożone w tkankach radionuklidy
Ana-belle